Skip to main content
SUPERVISOR
مهران شیروانی جوزدانی (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) محمد جواد امیری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojtaba Ramezani etedali
مجتبی رمضانی اعتدالی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Investigation the effect of activated carbon, Zeolite, Peat, and Biochar on wastewater COD reduction
Iran is an arid country with ristric water resources. Due to water shortage and waste water pollution, waste water treatment is very important case in this cuntry. Today, several methods such as airobic, anairobic and chemical treatment were uses for wastewater treatment. This studty was conducted for investigating the ability of four adsorbents of activated carbon, natural zeolite, peat and biochar for waste water treatment of a potato processing plant in batch and column condition. Study results showed that all adsorbents could reduce COD, but the best resuls accured by activated carbon. Langmuier and Frendlich isoterm models had the best corolation with study results and Pseudo-second-order model predicted the kinetics of adsorption process very well. This study confimed that natural zeolite as a natural adsorbent is a good choice for COD reduction as compared to activated carbon. Keywords: Activated carbon, Clinoptilolite zeolite, Adsorption capacity, Pseudo-second-order model, Freundlich model.
امروزه بحران آب در کشور ما در بسیاری از نقاط کشور مشکلات عدیده ای را ایجاد کرده است. در نقاط شهری و روستایی بالای 80 درصد آب مصرفی به فاضلاب تبدیل می شود و این فاضلاب ها نه تنها سبب آلودگی محیط زیست می شوند بلکه به عنوان یک منبع آب جایگزین در صورت تصفیه مناسب می توانند در بسیاری از مصارف مورد استفاده قرار گیرند. نکته بسیار مهم در مورد این فاضلاب ها شوری پایین آنهاست که در بسیاری از مناطق کشور که با مشکلات شوری دست و پنجه نرم می کنند می تواند یک منبع آب بسیار مناسب باشد. از طرف دیگر امروزه روش های متعددی جهت تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد که مهمترین آنها روش های بیولوژیک و شیمیایی می باشند. بر این اساس در این تحقیق سعی شده است تا تاثیرات 4 جاذب کربن فعال، پیت، زئولیت طبیعی و بیوچار بر میزان کاهش COD فاضلاب کارخانه سیب زمینی در دو حالت ستونی و سوسپانسیون مورد بررسی قرار گیرد. لذا در این پژوهش تاثیرات نوع جاذب، میزان مقدار بهینه جاذب و تاثیرات زمان جذب در فرایند کاهش COD مورد بررسی قرار گرفت. از طرف دیگر در حالت سوسپانسیون نیز اثرات جاذب های مختلف و مقدار آنها بر میزان تغییرات EC، pH، کروم و سرب و در حالت ستونی این تاثیرات بر تغییرات pH و EC مورد بررسی قرار گرفت. از طرف دیگر برازش ایزوترم های جذب و مدل های سینتیک جذب بر داده های آزمایش نیز بررسی شد تا مشخص گردد که کدام مدل بهترین بررازش را بر داده های طرح دارد. لذا در این طرح آزمایشات در سه مرحله سوسپانسیون شامل تست اولیه با 4 جاذب(کربن فعال، زئولیت، پیت و بایوچار) و 5 مقدار 2/0، 5/0، 1، 5/1 و 2 گرم از هر جاذب با یک میزان COD که معادل 1080 میلی گرم بر لیتر، تست دوم با 4 جاذب، 3 مقدار 2/0، 1 و 2 گرم در هر 40 میلی لیتر و 3 غلظت COD معادل 510، 1080 و 2040 میلی گرم بر لیتر و تست سوم با دو جاذب کربن فعال و زئولیت و یک مقدار معادل 2 گرم و دو غلظت 510 و 2040 میلی گرم بر لیتر در زمان های 5/0، 1، 2، 6، 12، 18 و 24 ساعت انجام شد. در حالت ستونی دو مرحله انجام شد که در مرحله اول دو جاذب بیوچار و زئولیت، 3 مقدار 2، 10 و 20 گرم در 400 میلی لیتر و 3 غلظت COD معادل 510، 1080 و 2040 و در مرحله دوم نیز 2 عدد جاذب مرحله قبل، یک مقدار معادل 20 گرم، دو غلظت COD معادل 510 و 2040 میلی گرم بر لیتر و زمان های 5/0، 1، 2، 4، 6، 8 و 10 ساعت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طرح نشان داد که همه جاذب ها قادرند میزان COD محلول را کاهش دهند که در بین تمامی جاذب ها کربن فعال و زئولیت بیشترین مقدار کاهش COD را به همراه داشتند. از طرفی اگر چه با افزایش مقدار جاذب میزان جذب افزایش یافت اما توانایی جاذب در میزان جذب به شدت کاهش یافت. به طوریکه با افزایش میزان جاذب از 2/0 به 2 گرم ظرفیت جذب برای کربن فعال، پیت، زئولیت و بیوچار به ترتیب از 100 درصد به 4/20، 8/21، 3/22 و 6/23 درصد کاهش یافت. در حالت ستونی نیز حداکثر میزان جذب COD توسط کربن فعال و زئولیت بترتیب به 4/163 و 148 میلی گرم به ازای هر گرم جاذب رسیده است. این مقادیر در مقدار 20 گرم برای جاذب های مذکور به 6/29 و 35/27 میلی گرم کاهش یافته است. نتایج تحقیق نشان داد که داده های سوسپانسیون و ستونی نتایج یکسانی را به همراه داشته و ایزوترم جذب لانگمویر و فرندلیچ هر دو بررازش بسیار مناسبی بر داده های تحقیق داشتند. داده های سینتیک جذب نیز در دو حالت سوسپانسیون و ستونی نشان داد که مدل جذب شبه دوم برازش بسیار مناسبی بر داده های طرح دارد. این داده ها نشان داد که زمان رسیدن به شرایط تعادل جذب در داده های سوسپانسیون معادل 2 ساعت می باشد. نکته مهم در این طرح اینست که در بین کلیه جاذب ها زئولیت طبیعی نسبت به سایر جاذب ها بهترین عملکرد را نسبت به کربن فعال داشته و در حالیکه کربن فعال COD فاضلاب معادل 2040 میلی گرم بر لیتر را با مقدار 20 گرم به حدود 562 میلی گرم بر لیتر رسانده است این عدد در مورد زئولیت معادل 672 می باشد. کلمات کلیدی: کربن فعال زئولیت، پیت، بایوچار،فاضلاب،ایزوترم جذب، سینتیک جذب.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی